孙太华
(江苏中瑞路桥建设有限公司,江苏 泰州 225300)
随着科学技术的大力发展和施工经验的积累,人们对公路桥梁的要求也越来越高。在项目实施过程中,建设项目业主、政府主管部门除了对公路桥梁工程的内在质量有严格要求外,还同时对公路桥涵构造物的环保和美观提出了比以往更高的要求,在保证混凝土内在质量的前提下,混凝土的外观质量随着人们赏美意识的提高愈显重要。显然一流的外观质量要求混凝土结构物表面平整光洁、线条顺适、棱角分明、色泽均匀。如何做到内实外美,本文就近些年参加高等级公路建设过程中,针对影响桥涵构造物外观质量的影响因素简要谈谈几方面体会:
1.1 水泥品种和质量:需要选择大型水泥厂,保证水泥质量稳定,色泽均匀。
1.2 水泥必须按规定频率进行安定性试验,并存放三天以上,杜绝边进边用、边检边用。
1.3 集料的品种和质量:选用含泥量小,同种材质的集料。严格控制砂石料的含泥量。控制黄砂中木炭、卵石、泥块等杂质的含量。
1.4 不同规格的砂石料严禁混堆。
1.5 水应选择较洁净的水源。
1.6 强调同一构件必须采用同一批次水泥、砂石等原材料。
混凝土配合比设计在严格执行规范要求控制好材料规格、含量的同时,目前部分设计中掺加了减水剂,大大降低了水灰比(水胶比)。掺加减水剂优点是促使混凝土早强,缺点是水灰比降低带来混凝土自身收缩的增大,随着水灰比(水胶比)的降低,在骨料质量不变的前提下,填充间隙并包裹与润滑骨料的胶凝材料用量必然加大,因此通常要增大混凝土的温升。
为保证模板的平整度,“钢模板快速镜面加工工艺”已在我省加以推广,该工艺对所用的钢模板进行粗磨、中磨、细磨、精磨、微磨、抛光等六道工序的镜面加工,平整度、光洁度均较好且加工快捷;同时要保证模板具有足够的强度和刚度,模板安装前刷脱模剂注意避免使用油质脱模剂并涂刷均匀,模板支撑牢固,这是浇筑出平整顺适、色泽均匀的构件的起码条件。
混凝土拌制首先要先符合要求,应使用经检验的拌和站集中拌和、计量设备经检定、标定。严格控制拌和时间和入模时间,同时控制好坍落度,同一构件坍落度要力求一致,避免色差及不均匀伸缩导致裂纹。混凝土浇筑必须选用经验非常丰富的振捣工,选用适当的振捣设备充分振捣,不过振、不漏振,避免蜂窝、麻面;分层浇筑混凝土时应在混凝土初凝前浇筑第二层,振捣时应插入下层5~10cm,避免施工缝。浇筑过程中加强模板和钢筋的检查、保护,避免漏浆、露筋现象。
5.1 养护应采用土工布覆盖洒水养生,养护工作要及时,时间充足,不少于7天,以避免失水收缩裂缝。
5.2 养护用水要清洁。
混凝土构造物存在的病害主要有:色差、色斑、冷缝、裂纹、裂缝、蜂窝、麻面、拼缝、漏浆、螺栓孔修补等质量通病,施工中应格外注意。常见通病的产生原因及防治措施有:
6.1 构件表面出现蜂窝、麻面、气孔
蜂窝、麻面、气孔等现象通常是由于混凝土浇筑过程中漏振或模板拼缝漏浆引起的,施工时应注意以下几个方面:混凝土浇筑时插入式振动器的移动间距应超过其作用半径的1.5倍,与侧模应保持5~10cm间距,插入下层混凝土10~15cm;表面振动器移位应覆盖已振实部分;控制混凝土浇筑厚度,对于插入式及附着式振动器不宜超过30cm。
6.2 构件表面出现裂纺、裂缝
形成原因:水泥安定性不合格;大体积混凝土未采用缓凝和降低水化热的措施;未及时养生;同一结构物的不同位置温差大,导致混凝土凝固时因收缩所产生的收缩应力超过混凝土极限抗拉强度或内外温差大,表面抗拉应力超过混乱凝土极限抗拉强度而产生裂纹;基础与支架的强度、刚度、稳定性不够引起的裂纹;大构件混凝土分层浇筑,混凝土浇筑时间间断较长,下一层浇筑的混凝土已经初凝才浇筑上一层的混凝土,将导致浇筑的混凝土形成低强度的夹层。
防治措施:采用安定性合格的水泥;大体积混凝土应优选矿渣水泥、粉煤灰水泥等低水化热水泥;优化配合比:改善骨料级配、降低水灰比、掺加粉煤灰等混合材料、掺加缓凝剂;采用遮阳蓬的降温措施以降低混凝土水化热、推迟水化热峰值出现;及时养生;同一结构物的不同位置温差应在设计允许范围内;基础与支架应有较好的强度、刚度、稳定性并应采取预压措施。
6.3 混凝土离析
形成原因:集料级配不合格引起混凝土离析;混凝土自由倾落高度大而未设置减速装置;浇筑过程中过振。
防治措施:采用级配合格的集料;混凝土自由倾落高度超过2m时,应设置串筒、溜槽,或振支动溜槽等设施,切串筒出料口下面的混凝土堆积高度不得超过1m,倾落高度超过2m时,应设置减速装置;振捣时,混凝土面停止下沉、不再冒气泡、表面呈现平坦、泛浆即可,不得超振。
6.4 混凝土表面施工缝处理质量差
形成原因:施工缝未凿毛;用钢筋拉毛代替凿毛;施工缝凿毛时间过早导致混凝土表面松散。
防治措施:在施工缝的先浇混凝土强度达到2.5MPa后进行凿毛;凿毛后表面应用清水洗刷干净。
6.5 混凝土漏浆、表面平整度差
形成原因:板周转次数较多表面不平整;模板刚度不够而造成变形;相邻模板拼缝过宽且未做有效处理。
防治措施:采用平整度好、刚度符合要求的模板;处理好模板拼缝。
6.6 构件表面有泌水现象、色差大
形成原因:砂、石料级配差;矿渣水泥泌水性大,导致混凝土保水性差;振捣过度。
防治措施:应确保砂、石具有良好的级配;采用泌水率小的水泥;振捣恰当。
6.7 预制箱梁波纹管位置水纹和色斑较多现象
预制箱梁的水纹和色斑大部分分布在梁身距底板40~50cm的范围内,在梁的端部有随波纹管的抬升而升高的趋势,且在存在水纹和色斑的地方,表面较毛糙。
形成原因:水纹和色斑均发生在第一根波纹管的下方或其上方20cm之内,分析原因有:波纹管下方的混凝土不易密实,填充性不能满足要求,波纹管两侧空隙小,混凝土在此处通行不畅,甚至由于钢筋及波纹管的阻碍,导致下方混凝土高析;波纹管上方20cm范围内混凝土存在水纹和色斑,与插入式振捣器不充分有关,由于波纹管接触振捣棒后,极易破裂,振捣手在振捣该部位时不敢充分施振。
振捣方法不当,施工中采用边上料边振捣的施工方法,在波纹管下方混凝土还没有填充满,存在较多空隙时,就开始施振容易导致不同部位的混凝土振捣时间不一致,或过振或缺振。
混凝土的和易性和粘聚性不能满足施工要求,施工过程中,混凝土坍落度过大,导致混凝土振捣后灰浆流失,混凝土存在轻微的离析,引起水纹和色斑。
解决方法
钢筋制作及管道预埋时,在腹板及管道预埋处增加支撑钢筋和定位钢筋,保证钢筋网片之间的距离及波纹管道的位置固定及准确,留足足够的振捣空间。
混凝土浇筑及振捣时,先浇筑底板,浇筑时间控制在1小时,然后分层阶梯式浇筑腹板及顶板混凝土,混凝土衔接时间控制在30min。
采用麻片覆盖,浇水养生,如气温过低,采用蒸汽养护;内模拆除时间为18小时后,外模拆除时间为24小时后。
通过适当调整混凝土配比中砂率及外加剂的掺量,控制混凝土施工中的坍落度,改善混凝土的工作性能;加强对钢筋网片的支撑和预埋管道的固定,保证振捣棒的施振空间;做好工序衔接;防止漏振及过振。
影响桥涵混凝土结构外观质量的因素是多方面多层次的,包括原材料本身性能差异,模板表面光洁度,模板支撑强度,配合比是否科学合理等。要想达到完美的外观质量确有很大难度,但只要我们工程建设者在实践中不断探索、总结、提高,并在实际施工中严格要求,公路桥涵结构物的外观质量也是可以控制可以提高的。